项目四：板—板 V形坡口单面焊双面成形对接平焊.doc

项目四：板—板 V形坡口对接平焊
（单面焊双面成形）

专业
焊接
班级

课程类型
理论与实践一体化
授课时间

教学方法
讲解、示范、实际操作
课题名称
板—板 V形坡口对接平焊
授课时数
30课时
授课教师

教学目标
◆知识与技能目标
通过学习平焊使学生能够掌握平焊的定义，了解立焊的特点及操作要求，掌握V形坡口对接平焊单面焊双面成形的操作过程。
◆ 能力目标
培养学生自我分析焊接质量的能力，使学生通过学习对接平焊的焊接操作过程来预防和解决焊接过程出现的质量问题。
◆思想目标
教育学生要掌握好对接平焊的焊接基本功，提高焊接技能。能够焊接出高质量的合格焊接产品。
◆心理素质目标
培养学生的综合思维能力和对本专业的学习兴趣，做一个优秀的学生。
教学重点
※1、对接平焊单面焊双面成形的打底层焊的操作方法
2、填充层及表面层焊接的操作过程
教学难点
※ 对接平焊焊接缺陷产生的原因及避免措施
安全事项

根据国家标准GB9448—1999<<焊接与切割安全>>规定,焊工在操作时除加强个人防护外,还必须严格执行焊接安全规程,掌握安全用电、防火、防爆常识，最大限度地避免安全事故。
一、 预防触电
二、 放火、防爆、防毒和放辐射
1、预防火灾和爆炸。
2、预防有害气体。
3预防弧光辐射。
三、 现场安全作业
工具设备
1、焊接设备：BX3—300型或ZX5—500型手弧焊机。
2、劳动保护用品：焊帽、手套、工作服、工作帽、绝缘鞋、白光眼镜。
3、辅助工具：锉刀、刨锤、钢丝刷、角磨机、焊条保温筒、焊缝检验尺。
实训材料

1、 焊件：Q235或16MnR钢板，规格为300mmｘ100mmｘ12mm。板一侧开60°坡口，两块组对一个焊件。
2、 焊条：E4303型或E5015型，直径为3.2mm、4.0mm。焊条烘干150°—200℃，并恒温2h，随用随取。
基本操作步骤
安全检查于设备调试 试件装配 选择焊接工艺参数 打第层焊 填充层焊 表面层焊 清理试件检查焊接质量，整理现场。

教学进程及内容
时间分配
教学方法
第一课时
△组织教学
1、师生问候
2、检查出勤及劳动保护用品穿戴情况
3、 设备检查

5分钟

△ 复习提问导入新课
板—板 V型坡口对接平焊（单面焊双面成形）
一、 对接平焊的操作要求
1、安全用电、防护用具、放火、防爆及卫生要求
2、对焊接操作中运条方法及焊接质量的要。

5分钟
提问法
讲授法

讲解教学内容、明确技术要求
第二课时
二、 对接平焊的课题实施及讲解
1、焊前准备
2、试件装配
3、操作步骤
4、操作中的安全注意事项

35分钟
示范操作法

演示配合讲解、提问

机动时间
10分钟
学生提问
教师解答

第
三

第六课时
三、 学生操作练习
1、对学生进行分组、明确实习组负责人及职责。
2、操作练习

170分钟
学生操作练习法
四、 教师巡回指导
1、指导学生注意安全
2、教师检查、观察、学生是否掌握操作要领、如发现共性问题，应将学生召集起来，就所出现的问题进行讲解或示范操作，还应对个人问题进行个别指导。
讲授法
示范操作法
五、 课题总结
1、学生总结
2、教师总结
3、课后作业及思考题
10分钟
讨论法
总结分析法

教 学 内 容 和 过 程
附 记
▲ 组织教学.
1． 师生问候。
2． 检查学生出勤及劳动保护用品穿戴情况。
3． 检查实习设备布置情况。
▲ 复习提问及导入新课
▲问题1
在机械制造业生产的金属构件，如梁、柱、桁架和容器等焊接结构，均是由哪些焊接接头组成的？
焊接接头的形式很多，可归纳为对接接头、T形接头、角接接头、搭接接头和端接接头五种基本类型。，
▲问题2
两焊件表面构成大于或等于130°且等于180°夹角的接头称为什么接头？
这种接头形式称为对接接头。
对接接头从受力的角度来看是比较理想的接头形式，对接平焊在焊接结构中应用非常广泛，是一种最基本的操纵方法。本次课我们来学习对接平焊的焊接过程。
板—板 V形坡口对接平焊
一、 课题内容及特点
1、内容
对接平焊是指对接接头焊件处于平焊位置的操作，如图1所示。
2、特点
平焊操作中易产生夹渣、未焊透、表面焊缝融合不好等焊接缺陷。在生产实际中，当板厚小于6mm时，一般采用不开坡口（I形坡口）对接平焊；当板厚大于6mm时，为保证焊透应采用 V形或X形坡口形式进行多层焊。

V形坡口对接平焊时，由于液态金属和熔渣受重力作用容易下淌，当操作方法不当、运条节奏不一致、熔池形状控制的不好、以及焊条角度不正确时，会直接影响焊缝成形。选用正确焊条角度，向右倾斜60°—80°，电弧指向

教师设问

学生回答

教师设问
学生回答

创设情境
激趣导入

展示焊件
交代内容

强调重点

教 学 内 容 和 过 程
附 记
熔池中心，采用短弧焊接，正确的焊条倾角和运条方法成为平位单面焊双面成形的关键。
二、对接平焊的操作要求
1．安全生产要求
①应对焊接设备正确使用和操作。
②杜绝一切违章操作及违归超负荷使用各类工具的不良习惯。
2．焊接操作中运条方法和焊接质量的要求
①打底层焊要采用正确的运条方法焊接，熔敷金属的熔入量应适当，防止形成焊瘤或者未焊透的缺陷， 以利于背面焊缝成形。
②打底击穿焊的电弧燃烧时间要适宜，熔孔大小、形状要一致，焊条角度要正确，保持短弧焊接。
③填充焊道应平整，无尖角和夹渣等缺陷。
④表面焊缝余高、熔宽应大致均匀，无咬边、夹渣等缺陷。
⑤在焊接每一层焊道过程中，焊条角度要基本保持一致，才能获得均匀的焊道波纹。
三、课题实施
1. 焊前准备
⑴ 焊件 Q235或16MnR钢板.规格为300mm×100mm×12 mm。一侧开60º坡口，两块组对一个焊件。
⑵ 焊条 E4303型或E5015型，直径为3.2mm 、 4.0mm。焊条烘焙50°～200℃，恒温2h，随用随取。
⑶ 焊机 BX3—300型或ZX5—500型手弧焊机。
2．试件装配
⑴ 试件清理 将坡口和靠近坡口边缘上下两侧15～20mm处清理干净，打磨工件直至发出金属光泽，修磨坡口钝边，锉出钝边1.5mm，组装预留间隙，如图2所示。

图2 坡口形式简图

强调重点

教师讲解
演示操作

识图分析

教 学 内 容 和 过 程
附 记
⑵ 定位焊 定位焊采用与焊接试件相同的焊条，在试件反面距两端10～15mm范围内进行定位焊，定位焊厚度≤6毫米，预留根部间隙。始焊端为3.2mm,终焊端为4.0mm，终焊端定位焊缝要牢固，以防焊接过程焊缝收缩，使间隙尺寸过小或开裂，如图3所示。
▲定位焊始焊端、终焊端为何预留间隙不同，并焊缝要牢固
以防焊接过程中焊缝收缩，使间隙尺寸过小或开裂。

图3 定位焊缝的位置
⑶预留反变形 预留反变形量为3°～ 4°，如图4所示。

图4 试板定位焊时预留反变形
a.获得反变形的方法 b.反变形角度的测量方法
3．操作步骤
⑴ 确定焊接工艺参数 见表1所示
表1 V形坡口对接平焊焊接工艺参数
焊接层次
运条方法
焊条直径mm
焊接电流/A
电弧电压（V）
打底层（1）
断弧焊法
3.2
90—110
22—24
填充层（2、3）
月牙形焊法
4.0
110—180
22—26
盖面层（4）
月牙形运条
4.0
130—160
22—24

教师讲解
学生听授

学生提问
教师解答

教师讲解
演示操作

识表分析

教 学 内 容 和 过 程
附 记
⑵ 引弧： 将焊件水平放置在工作台上，焊条与焊件右侧成60°～80°角度，电弧引燃后迅速将电弧拉至定位焊缝上，长弧预热2～3s后，压向坡口根部，当听到击穿声后，即向坡口根部两侧作小幅度的摆动，形成第一个熔孔，坡口根部融化0.5 mm～1mm。
⑶ 打底层焊： 打底层采用断弧法焊接，焊条角度如图5所示。当第一个熔孔形成后，立即熄弧，熄弧时间应视熔池液态金属凝固的状态而定，当
液态金属的颜色由明变暗时，立即送入焊条施焊约0.8s，进而形成第二熔池。依次重复操作，直至焊完打底焊道。
⑷ 填充层焊： 应仔细清理打底焊道时产生的熔渣及飞溅物。然后在距离焊缝始端10mm处引弧，将电弧拉回到始焊端采用连弧焊法，锯齿形横向摆动运条进行施焊。焊条摆动到坡口两侧要稍作停顿，以利于熔合及排渣，避免焊道两边出现死角。
最后一层填充厚度，应比坡口棱边低约1～1.5mm，且应呈凹形。如图6所示。便于盖面层焊接时借助于棱边来控制焊缝宽度，以保证形成良好的焊缝。

教师讲授 学生听授

教师演示
解释说明

教师讲解
识图分析

教 学 内 容 和 过 程
附 记
⑸ 盖面层焊： 应将前一层熔渣清理干净，其引弧与填充焊相同，采用锯齿形或者月牙形运条，焊条角度与焊件的右倾角为75～80°。
施焊时，焊接电弧要控制短些，焊条摆动的频率应适当，运条速度要均匀一致，运条时的间距力求相等，使每个新熔池覆盖前一个熔池的2/3～3/4。焊条摆动到坡口边缘a, b两点时，要稍微作停留。如图7所示，始终控制电弧熔化棱边1mm左右，可有效地获得宽度一致的平直焊缝。
换焊条前收弧时，在弧坑上方10mm左右的填充层焊道上引弧，将电弧拉至原弧坑处稍加预热，当熔池出现融化状态时，逐渐将电弧压向弧坑，使新形成的熔池边缘与弧坑边缘吻合时，转入正常的锯齿形运条，直至完成盖面焊接。
⑹ 清渣并检查焊缝质量。
焊缝质量标准：
表面成型波纹一致、光滑、高度平整、宽窄一致、接头无脱节、收尾无焊接缺陷等为合格。
4、文明生产与安全注意事项
⑴ 文明生产实习。
⑵ 焊前检查焊机外壳是否有保护接地线。
⑶ 防触电，防电弧光灼伤眼睛及皮肤。
⑷ 对刚焊完的焊件，焊条头不要用手触摸，以免烫伤。
⑸ 防烟尘和有害气体。
⑹ 焊接工作结束后，应切断电源。待焊件冷却，并确认没有可疑烟气、火迹后方可离开操作间。
四、学生实习操作
⑴ 按班级人数分组，每组2----3人。
⑵ 安排操作工位，发放实习工具与材料。
⑶ 检查学生安全防护措施。
⑷ 交待操作规范。

教师演示解释说明

识图分析
解释说明

教师讲解

强调安全

教 学 内 容 和 过 程
附 记
①焊缝表面应无夹渣、气孔、未焊透等缺陷。
②焊缝两侧应无明显咬边，焊缝背面应无烧穿和下塌等缺陷。
③焊缝余高和熔宽应基本均匀，不应有过高或过宽.过窄现象。
④焊缝表面均匀，接头不应接偏，波纹不应有脱节。
⑤焊后的焊件上不应有引弧痕迹。
⑥为了安全和延长焊机的使用寿命，调节电流时，应在焊机空载状态下进行。
⑸ 学生实际操作。
五、 教师巡回指导
⑴ 巡视过程中应注意指导学生按操作规程实习操作。
⑵ 及时发现学生操作中出现的问题并纠正。
⑶ 师生分析焊接缺陷产生的原因及避免措施。
六、教学总结
（一）学生分析总结
1．由学生自己分析在焊接中产生缺陷的原因及种类，应如何避免。
2．让学生根据实际操作的结果进行对比，对比经过教师指导前后焊接质量是否提高。
（二）教师总结
1．安全小结
总结操作中存在的安全问题、设备保养、卫生情况。
2．对本次课题实施的情况进行归纳总结，主要分析焊接缺陷
①反变形预留角度不正确，焊后会导致焊件变形。
②起头焊时产生缺陷的原因，如何避免。
③焊接中运条方法不当会产生那些缺陷。
④表面焊缝余高过高、熔宽过大、夹渣等缺陷产生的原因应如何避免。
3．课后思考题、作业
①试分析这次实训中产生焊接缺陷的原因及解决方法？
②对本次课任务实施的归纳总结
4、实习结束、整理现场
1．工作间内的焊机断电，工具复位，清扫实习场地。
2．总结本次课完成情况，公布学生试件成绩。

学生操作

教师指导

学生总结

教师总结

教师点拨

课后反思
布置作业

板书设计
第一块
板—板 V型坡口对接平焊
技术要求：
1．V形坡口平位单面焊双面成形。
2．根部间隙b=3.2～4.0mm，a=60°，P=0.5～1mm。
3．焊后变形量应小于3° 。

第二块

一、对接平焊的内容及特点
1、 对接平焊的定义
2、 对接平焊的特点
二、对接立焊的操作要求
1、安全生产要求
2、焊接操作中运条方法和焊接质量的要求
第三块

三、对接平焊的课题实施
1、焊前准备
2、试件装配
3、操作步骤
第四块

4、操作中文明生产与安全注意事项

▲课后作业及思考题

图纸

技术要求：

1．V形坡口平位单面焊双面成形。
2．根部间隙b=3.2～4.0mm，a=60°，P=0.5～1mm。
3．焊后变形量应小于3° 。

设 计

工件名称
V形坡口对接平焊
图 号
10
审 核

材 料
比 例
工 时
课题序号
课题4
Q235钢或16MnR
1:1
45min

焊 接 加 工 工 艺 卡
专业名称
焊 接
设 备
BX3—300型或ZX5—
500型手弧焊机
课题名称
板—板 V形坡口对接平焊（单面焊双面成形）
图 号
10
工序
工步
工　　序　　内　　容
设备
工 具
量 具
夹 具

试
件
处
理

1
清除焊件氧化铁、油污、水等污物

砂纸

锉刀

角磨机

工
作
台
2
修理焊件坡口及坡口两侧
3
打磨坡口及钝边
试
件
装
配
1
装配试件，预留见间隙

焊

机

焊
帽

焊
钳

测
量
尺

工
作
台
2
定位点焊固定
3
预留反变形
操
作

步

骤
1
打底焊接

焊

机

焊
帽

焊
钳

清
渣
锤

焊
缝
检
验
尺

2
清渣
3
填充层焊接
4
清渣
5
盖面层焊接
6
清渣
7
焊缝检验处理

考 核 评 分 标 准
序号
检验项目
分值
技术要求及评分标准
得分
1
正面焊缝余高h/mm
８
０≤ｈ≤３，超差不得分

2
背面焊缝余高h/mm
８
０≤ｈ≤２，超差不得分

3
正面焊缝余高差h′/mm
８
h’≤2，超差不得分

4
焊缝宽度c/mm
８
C≤坡口宽度+2.5，超差不得分

5
焊缝宽度差c′/mm
８
C’≤2，超差不得分

6
焊后角变形a/°
８
≤3’，超差不得分

7
咬边/mm
８
深度≤０.５度≤１５，超差不得分

8
未焊透
８
出现未焊透不得分

9
管子错边量/mm
５
≤１，超差不得分

10
焊 瘤
８
出现焊瘤不得分

11
气 孔
８
出现气孔不得分

12
焊缝表面
１０
波纹细腻、均匀，成型美观，根据成形酌情扣分

安全文明生产
５
不按操作规程生产实习，不打扫工位卫生不得分

其 它

合计

100

说明：

评 分 记 录 表
班级：
课 题 名 称
板—板 V形坡口对接平焊（单面焊双面成形）
序 号
项
目
得
分
姓
名

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
安全生产
其它
总 分
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

13